2026高考物理大一轮复习-第六章-第30课时功能关系能量守恒定律【课件】

物理

大一轮复习第六章机械能守恒定律第30课时功能关系能量守恒定律目标要求1.熟练掌握几种常见的功能关系，并会用于解决实际问题。2.掌握一对摩擦力做功与能量转化的关系。3.会应用能量守恒观点解决综合问题。课时精练内容索引考点一功能关系的理解和应用考点二摩擦力做功与能量转化考点三能量守恒定律的理解和应用1.对功能关系的理解(1)力做功的过程就是

的过程，不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。(2)功是能量转化的

，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。功能关系的理解和应用考点一能量转化量度2.常见的功能关系力做功能的变化定量关系合力做的功动能变化W＝Ek2－Ek1＝ΔEk重力做的功重力势能变化(1)重力做正功，重力势能_____(2)重力做负功，重力势能_____(3)WG＝－ΔEp＝_________弹簧弹力做的功弹性势能变化(1)弹力做正功，弹性势能_____(2)弹力做负功，弹性势能_____(3)W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2减少增加Ep1－Ep2减少增加力做功能的变化定量关系只有重力、弹簧弹力做功机械能_______机械能守恒，ΔE＝___除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功机械能_____(1)其他力做多少正功，物体的机械能就

多少(2)其他力做多少负功，物体的机械能就

多少(3)W其他＝____不变化0变化增加减少ΔE力做功能的变化定量关系一对相互作用的滑动摩擦力做的功机械能

，内能_____(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能_____(2)摩擦生热Q＝_______安培力做功电能变化(1)克服安培力做的功等于电能增加量(2)W克安＝ΔE电减少增加增加Ffx相对1.一个物体的能量增加，必定有其他物体的能量减少。(

)2.合力做的功等于物体机械能的改变量。(

)3.克服与势能有关的力(重力、弹簧弹力、静电力等)做的功等于对应势能的增加量。(

)4.滑动摩擦力做功时，一定会引起机械能的转化。(

)√×判断正误√√

(多选)(2024·贵州贵阳市质量监测)滑沙运动是继滑冰、滑水、滑雪和滑草之后又一新兴运动，它使户外运动爱好者在运动的同时又能领略到沙漠的绮丽风光。如图所示，质量为50kg的人坐在滑沙板上从沙坡的顶端由静止沿直线匀加速下滑，经过10s到达坡底，速度大小为20m/s。已知沙坡的倾角为30°，重力加速度g取10m/s2，下列关于此过程的说法中正确的是A.人的重力势能减少5.0×104JB.人的动能增加1.0×104JC.人的机械能减少1.5×104JD.人克服阻力做功4.0×104

J例1√√

(多选)(2025·北京中国人民大学附属中学检测)一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2，则A.物块下滑过程中机械能不守恒B.物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C.物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J例2√√

0.8，h＝3.0

m，g＝10

m/s2，则可得m＝1

kg，μ＝0.5，故B正确；物块下滑时加速度的大小a＝gsin

α－μgcos

α＝2.0

m/s2，故C错误；物块下滑2.0

m时损失的机械能为ΔE'＝μmgcos

α·s'＝8

J，故D错误。返回摩擦力做功与能量转化考点二两种摩擦力做功特点的比较类型比较

静摩擦力做功滑动摩擦力做功不同点能量的转化只有机械能从一个物体转移到另一个物体，而没有机械能转化为其他形式的能(1)一部分机械能从一个物体转移到另一个物体(2)一部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统

的损失量机械能类型比较

静摩擦力做功滑动摩擦力做功不同点一对摩擦力做的总功一对静摩擦力所做功的代数和总_______一对滑动摩擦力做功的代数和总是

，总功W＝－Ffx相对，即发生相对滑动时产生的热量相同点做功情况两种摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，还可以不做功等于零负值

(多选)如图所示，一个长为L、质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块(可视为质点)以水平初速度v0从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。则在此过程中A.摩擦力对物块做的功为－μmg(s＋d)B.摩擦力对木板做的功为μmgsC.木板动能的增量为μmgdD.由于摩擦而产生的热量为μmgs例3√√根据功的定义W＝Flcos

α，其中l指物体的位移，而α指力与位移之间的夹角，可知摩擦力对物块做的功W1＝－μmg(s＋d)，摩擦力对木板做的功W2＝μmgs，A、B正确；根据动能定理可知木板动能的增量ΔEk＝W2＝μmgs，C错误；由于摩擦而产生的热量Q＝Ff·Δx＝μmgd，D错误。用功能关系分析光滑水平面上“滑块—木板”问题时要注意区分三个位移：(1)求摩擦力对滑块做功时用滑块对地的位移x滑；(2)求摩擦力对木板做功时用木板对地的位移x板；(3)求摩擦生热时用相对位移Δx。总结提升

例4√√

2mgL1sin

θ＋mv2；在t2时间内因运送物块电动机至少多消耗的电能为mgL2sin

θ；则在t1＋t2时间内因运送物块，电动机至少多消耗

2mgL1sin

θ＋mv2＋mgL2sin

θ＝mg(L＋L1)sin

θ＋mv2的电能，选项D错误。返回能量守恒定律的理解和应用考点三1.内容：能量既不会凭空

，也不会凭空消失，它只能从一种形式

为其他形式，或者从一个物体

到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的

保持不变。2.表达式：(1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和。(2)ΔE增＝ΔE减，增加的能量总和等于减少的能量总和。产生转化转移总量3.理解(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。现在市场上有一种手表叫自动机械手表，只要每天有一定时间把表戴在手上，不用手动上发条，表针便可走动计时，自动手表的工作运行，是否违背能量守恒定律？讨论交流答案不违背能量守恒定律。自动手表的运行是把人运动的机械能转化为发条的弹性势能，然后再转化为表针的动能，同样遵守能量守恒定律。

例5答案3.8mgL

(2)若更换另一个质量为m1的滑块，仍将滑块从P点由静止释放，滑块能滑上圆轨道且能沿着圆轨道滑下，求m1的可能取值范围。

(1)首先确定初、末状态，分清有几种形式的能在变化，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等。(2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。总结提升返回课时精练对一对题号12345678答案BACCDBDCBB题号910答案B(1)6J

(2)停在BC上距离C端0.3m处(或距离B端0.2m处)题号11答案BD答案12345678910111.(2024·浙江1月选考·3)如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，重力加速度为g，则足球A.从1到2动能减少mghB.从1到2重力势能增加mghC.从2到3动能增加mghD.从2到3机械能不变1234567891011基础落实练答案√1234567891011答案由足球的运动轨迹可知，足球在空中运动时一定受到空气阻力作用，则从1到2重力势能增加mgh，从1到2动能减少量大于mgh，故A错误，B正确；从2到3由于空气阻力作用，机械能减小，重力势能减小mgh，则动能增加小于mgh，故C、D错误。

√1234567891011答案1234567891011答案

1234567891011答案3.(来自教材改编)(2024·浙江6月选考·5)一个音乐喷泉喷头出水口的横截面积为2×10－4m2，喷水速度约为10m/s，水的密度为1×103kg/m3，则该喷头喷水的功率约为A.10W B.20WC.100W D.200W√

1234567891011答案

√√1234567891011答案

1234567891011答案5.(多选)如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab与水平面的夹角为60°，光滑斜面bc与水平面的夹角为30°，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m(M>m)的两滑块A和B，通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动，A、B不会与定滑轮碰撞。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A.轻绳对滑轮作用力的方向竖直向下B.拉力和重力对A做功之和大于A动能的增加量C.拉力对A做的功等于A机械能的增加量D.两滑块组成系统的机械能损失等于A克服摩擦力做的功√√1234567891011答案根据题意可知，两段轻绳的夹角为90°，轻绳拉力的大小相等，根据平行四边形定则可知，合力方向与轻绳方向的夹角为45°，所以轻绳对滑轮作用力的方向不是竖直向下的，故A错误；对A受力分析，受到重力、斜面的支持力、轻绳的拉力以及滑动摩擦力作用，根据动能定理可知，A动能的增加量等于拉力、重力以及摩擦力做功之和，而摩擦力做负功，则拉力和重力对A做功之和大于A动能的增加量，故B正确；1234567891011答案由除重力和弹力之外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量可知，拉力和摩擦力对A做的功之和等于A机械能的增加量，故C错误；对两滑块组成的系统受力分析可知，除了重力之外只有摩擦力对A做功，所以两滑块组成的系统的机械能损失等于A克服摩擦力做的功，故D正确。1234567891011答案6.(2025·山东德州市质检)如图所示，质量m1＝1kg的木板Q静止在水平地面上，质量m2＝3kg的物块P在木板左端，P与Q之间的动摩擦因数μ1＝0.2，地面与Q之间的动摩擦因数μ2＝0.1，现给物块Pv0＝4m/s的初速度使其在木板上向右滑动，最终P和Q都静止且P没有滑离木板Q，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是A.P与Q刚达到相对静止时的速度是2.5m/sB.长木板Q长度至少为3mC.P与Q之间摩擦产生的热量和地面与Q之间摩擦产生的热量之比为1∶1D.P与Q之间摩擦产生的热量和地面与Q之间摩擦产生的热量之比为2∶1√1234567891011答案

1234567891011答案7.如图所示，平直木板AB倾斜放置，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B均匀增大，小物块从A点由静止释放，恰好可以到达B点，小物块的加速度a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E(取地面为零势能面)随下滑位移x变化的图像可能正确的是√1234567891011答案根据题意，小物块从A向B是先加速后减速运动，加速度先向下后向上，方向发生了变化，所以A错误；设斜面的长度为L，则小物块的重力势能可以表示为Ep＝mg(L－x)sin